时代环境下探讨热能工程技术在供热领域中的改革及创新

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年10期   作者:徐平昊
[导读] 在热能工程技术的改革创新过程中,技术人员要把握好关键点,才能在优化火电系统和节能改造中发挥最佳作用,满足我国工业发展对火电系统发展的需要。
        徐平昊
        中国船舶集团有限公司第七〇三研究所 ,黑龙江省哈尔滨市150078
        摘要:在热能工程技术的改革创新过程中,技术人员要把握好关键点,才能在优化火电系统和节能改造中发挥最佳作用,满足我国工业发展对火电系统发展的需要。只有保证我国工业发展中能源动力相关技术的发展和进步,优化技术才能在实践中发挥更好的作用,有效实现节能和电力系统优化。
关键词:热能;工程技术;供热领域;改革创新
1供热领域热能工程技术综述
        热能产业是通过燃烧或其他方式将其他能源转化为热能的产业形式,所谓的其他能源包括电能、化学能、矿产能等多种能源类型,在能源转化过程中,会有一定程度的损失,不同的转化方法会有不同的损失率,过去传统热能产业使用的技术相对落后,会导致严重的损失,造成大量的能源浪费。
        随着人们对热能的需求增加,热能行业必须在保证热能供应的前提下实现环保和资源节约。必须坚持在工业领域发展热能工业技术,不断创新技术类型,提高技术水平,降低能量转换过程中的损失率,降低能量转换中的消耗,实现资源节约和环境保护的节能环保目标。
2当前热能工程技术存在的问题
2.1施工技术操作不规范
        集中供热工程的质量问题与施工技术密切相关,因为施工技术操作存在偏差,施工技术人员操作不规范,可能导致明显的质量问题。例如,在供热管道的连接中,由于安装工艺实施不当,焊接处理不当,或者其他连接方式的应用不规范,很可能导致供热管道后续运行出现严重问题,导致明显的漏水问题。
        此外,供热管道防腐处理不当会导致明显的腐蚀问题,这也是质量问题的重要表现。当然,集中供热能工程程中管道回填处理操作不当也会影响最终集中供热系统的运行效果,甚至直接造成供热管道的损坏。
2.2污染问题日益严重
        目前,我国的污染形势非常严重,甚至威胁到人们的日常生活和出行,这在很大程度上是由供热行业造成的。在传统的供暖领域,主要以煤炭作为供暖的原料,煤炭虽然可以提供足够的热能资源,但在燃烧过程中会产生大量有毒气体,严重威胁大气环境,而且煤炭的能量转化率不高,资源转化会有严重损失。
        此外,燃煤还会产生大量的煤炭废渣,未经反复过滤净化,就会排放到自然环境中,严重影响环境质量。
2.3锅炉热效率低
        锅炉房供暖是一种传统的集中供暖方式,也是一种应用率较高的供暖方式,但由于原煤含有大量杂质、燃烧器等硬件设施老化、废气热损失严重等因素,我国锅炉的热运行率一直偏低,仅达到63%左右,达不到民用建筑锅炉68%的低标准,与80%的国际标准存在巨大差距。这意味着我国采用锅炉集中供热时,由于热运行率低,会消耗更多的能源,这是节能的一大障碍。
2.4热交换站和供热管网传输效率低
        锅炉产生热量后,需要通过换热站进入供热管网,然后输送到每个家庭,在这个过程中,由于换热站的位置和质量以及输送管网的保温性能,热量会以不同的形式散失。我国相关标准规定传热率必须达到90%。但是,到目前为止,我国的实际传热率只有65%,与规定的标准相差甚远,可见集中供热过程中热量损失严重,只有消耗更多的能源才能达到预期的供热目标。
2.5加热调节不灵活
        目前我国城市集中供热模式普遍采用单向下游模式,没有调节能力,在供热过程中,这种模式容易出现不平衡,先流经管网的用户供热快,温度较高,而后流经管网的用户可能温度较低,达不到需求标准。一旦出现这种冷热不均的情况,前者需要散热,后者需要通过其他方式散热,从而加重了资源的浪费。


2.6居民缺乏节能意识
        随着时代的发展,人民素质得到提高,但由于自身视野的限制,许多居民缺乏节能意识,因此,在享受集中供热的同时,他们不会主动考虑节能以促进绿色发展,而是可能为了个人利益故意增加能耗。比如一些低楼层的居民为了享受更多的利益,会使用水泵等设施拦截热量,导致无法将热量输送到高层建筑;经过高层居民反馈,有关部门只能加大供热力度,保护他们的权益。
3供热领域热能工程技术的改革与创新
3.1优化硬件条件,重视硬件维护
        为了集中供热节能,必须优化硬件设施,保证锅炉燃烧器各项指标符合要求,及时清洗换热管束,避免水垢、腐蚀等因素影响锅炉水冷壁吸热和炉膛出口温度,从而提高锅炉热运行率,降低能耗。此外,应注意换热器的材料选择、补给泵的位置、输送管网的材料和性能,加强换热站的管理,以减少输送过程中的热量损失,提高热量输送率,避免能源浪费。
3.2热源的多样化
        对于锅炉燃煤集中供热模式,能耗和污染仍需引起高度重视,因此探索更多供热方式,保证热源多样化迫在眉睫。比如钢厂、热电厂、化工厂等都产生大量的余热,通过热功能转换或热交换可以成为热源,这种方法既避免了工业余热的浪费,又降低了集中供热的压力,同时可以有效控制污染,从而达到多重目标。
        此外,农村沼气池可以提供大量的沼气资源,促进沼气供热方案的运行;临水城市可以通过水力发电的方式推广电加热;空气能热泵、地源热泵等供热方式也可以大大提高资源利用率。
3.3改进操作调整流程
        为了避免供暖过程中冷热不均,满足用户对热量的不同需求,有必要提高集中供暖的调节灵活性,为此,相关部门需要高度重视供暖系统的水力不平衡,计算供暖前的水力功率,以调节各支网的阻力,设定合理的压差和流量标准。同时,可以在用户体内安装一个可以调节温度的阀门,使用户可以根据需要独立调节温度。
3.4提高节能意识,深入实施供热计量
        供热节能不仅是政府相关部门的任务,每个公民都有责任和义务促进我国的可持续发展,因此,通过科普提高居民的节能意识,避免故意浪费,也是实施集中供热节能的重要组成部分。但是,提高居民的节能意识必然是一项长期的工作,不仅工作量大,而且具有一定的复杂性,为了尽快缓解资源短缺,可以深入实施供热计量,完善收费措施,居民可以根据用热量缴纳费用,从而提高他们的节能意识。
3.5加强室温控制在供暖和节能方面的推广应用
        为了实现节能的目的,关键是实现热能的优化和控制,除了供热企业自己对供热设备进行节能优化外,热用户也需要提高节能意识。比如用户在家里使用压差控制器、恒温控制器、散热器等节能设备。这些先进的节能设备既能满足用户自身需求,又能有效避免热量流失,从而保证正常供暖。
3.6提高资源燃烧效率
        集中供热管理需要降低能耗,需要提高资源燃烧效率。为了大大提高资源的燃烧效率,减少热能损失,需要在保证锅炉设施和供热安全的基础上,从根本上改善锅炉运行,有效改善锅炉燃烧设备,优化燃料燃烧率。例如对锅炉烟囱排放进行改造,通过在锅炉内部安装热回收装置和炉芯板,在锅炉内部形成稳定的排放气流,再结合烟气排放设备,使煤充分燃烧后的残余物质发挥余热,从而大大提高燃烧率。同时保证集中供热的顺畅高效。还有效减少了空气污染,符合集中供热节能减排的要求。只有这样,我们才能改变传统的燃烧方式,提高资源燃烧效率,实现集中供热资源的优化配置。
4结束语
        综上所述,供热节能可以在保证居民生活体验的基础上降低能耗和环境污染,是我国推广绿色发展理念的重要组成部分。为了在供热中实施节能,有关部门必须重视节能措施的改进,提高能源利用率,从热源、热能输送和节能调节等多方面提高供热效率,同时要推广节能建筑,提高居民的节能意识,从多方面实现节能目标。
参考文献:
[1]翟正芳,张久锋.时代环境下探讨热能工程技术在供热领域中的改革及创新[J].内燃机与配件,2018(06):260-261.
[2]程海东.时代环境下探讨热能工程技术在供热领域中的改革及创新[J].绿色环保建材,2017(09):241.
[3]杨光.热能工程在锅炉和能源方面的发展与思考[J].技术与市场,2019,25(01):149.
[4]杨光.热能工程应用技术分析[J].农家参谋,2019(19):201.
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